Elucidating the Role and Regulation of Proteostasis in Hepatic Fibrogenesis
阐明蛋白质稳态在肝纤维形成中的作用和调节
基本信息
- 批准号:10718882
- 负责人:
- 金额:$ 42.65万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2023
- 资助国家:美国
- 起止时间:2023-07-01 至 2028-04-30
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:ApoptosisAutophagocytosisBindingCell SeparationCell SurvivalCellsCellular StressChemicalsCicatrixCirrhosisDataDepositionDevelopmentEndoplasmic ReticulumExcisionExtracellular SpaceFailureFibrosisGADD45A geneGenesGenetic TranscriptionGenomicsGoalsGolgi ApparatusHealthHepatic FibrogenesisHepatic Stellate CellHepatocyteImpairmentIn VitroInjuryInterventionLiverLiver CirrhosisLiver FailureLiver FibrosisLysosomesMediatingMusPathway interactionsPatientsPhosphotransferasesPost-Translational RegulationProcessProcollagenProductionProtein SecretionProteinsProteomeProteomicsRegulationResearchRoleSecretory CellSignal TransductionStressTestingTherapeuticTissuesTransforming Growth Factor betaUniversitiesValidationantifibrotic treatmentarmchronic liver injuryend stage liver diseaseendoplasmic reticulum stressfibrogenesisgene inductionglobal healthin vivoinsightliver functionliver injurylysosomal proteinsmisfolded proteinnew therapeutic targetnon-alcoholic fatty liver diseaseposttranscriptionalprotein degradationprotein foldingprotein transportproteostasisreceptorresponsetherapeutically effectivetraffickingtranscriptome sequencing
项目摘要
Liver cirrhosis is a major health crisis caused by chronic liver injury. Liver injury leads to fibrosis which impairs
liver function and can progress to cirrhosis and end-stage liver disease if unchecked. Fibrosis can reverse with
removal of the injury; however, no therapeutics effectively targeted fibrosis. The major fibrogenic cells in the liver
are hepatic stellate cells (HSCs), which produce and secrete matrix proteins into the extracellular space to drive
fibrogenesis. Production of matrix proteins in fibrogenic HSCs exceeds the folding capacity of the endoplasmic
reticulum (ER), leading to ER stress and induction of the Unfolded Protein Response (UPR). The UPR propa-
gates signaling cascades to increase protein folding demands, restore proteostasis, and promote cell survival
(adaptive UPR); however prolonged ER stress leads to apoptosis. We propose that targeting the adaptive
UPR in HSCs is an effective anti-fibrotic strategy, through disrupting proteostasis, promting apoptosis,
and limiting fibrogenesis. A major effector of the adaptive UPR is ATF6α. We found that ATF6α is necessary
and sufficient to promote HSC activation in vitro, and HSC-specific loss of ATF6α limited fibrogenesis in vivo;
however, the pro-fibrotic mechanisms downstream of ATF6α are unclear. To gain insight into these mechanisms,
we performed RNAseq on HSCs isolated from fibrotic Atf6aHSCΔ/Δ mice, revealing disruption of several pathways
compared to Atf6afl/fl HSCs, including pathways crucial for maintaining proteostasis through autophagy, protein
secretion, and cell survival. We hypothesize that ATF6α drives fibrogenesis through regulating proteosta-
sis in fibrogenic HSCs. Based on RNAseq as well as proteomics data from patient derived HSCs, this proposal
will focus on how ATF6α regulates proteostasis to drive fibrogenesis through three distinct mechanisms: protein
degradation, regulation of pro-survival signals, and protein trafficking. Degrading misfolded proteins is crucial for
relieving ER stress. Misfolded proteins in the ER can undergo ER-to-lysosomal associated degradation (ER-
LAD), with ERLAD receptors targeting misfolded proteins for lysosomal degradation. ERLAD activity and ERLAD
receptors increased in fibrogenic HSCs in an ATF6α-dependent manner. Aim 1 will study how ATF6α regulates
ERLAD to reduce ER stress and promote HSC survival and fibrogenesis. Second, ATF6α is crucial for survival
of secretory cells, and we show that ATF6α induces expression of GADD45A, a protein which binds to and
regulates several kinases. We show that GADD45A loss limits HSC activation in vitro, thus Aim 2 will study how
ATF6α regulates GADD45A expression and association with pro-survival kinases to promote HSC survival and
fibrogenesis in vitro and in vivo. Finally, we identified a potential role for ATF6α in procollagen I secretion through
SORT1. Aim 3 will utilize a combination of in vitro mechanistic studies, proteomics, and in vivo studies to reveal
how ATF6α regulation of SORT1 promotes procollagen I trafficking and secretion to drive fibrogenesis. Together
these studies will elucidate how ATF6α coordinates signaling mechanisms to restore proteostasis in
activated HSCs, and identify novel therapeutic targets to limit liver fibrosis in vivo.
肝硬化是由慢性肝损伤引起的严重健康危机,导致肝纤维化损害。
如果不加以控制,可能会发展为肝硬化和终末期肝病,纤维化可以逆转。
去除损伤;然而,没有有效针对肝脏纤维化细胞的治疗方法。
是肝星状细胞(HSC),它产生基质蛋白并将其分泌到细胞外空间以驱动
纤维化 HSC 中基质蛋白的产生超过内质的折叠能力。
网状结构 (ER),导致 ER 应激并诱导未折叠蛋白反应 (UPR)。
门信号级联增加蛋白质折叠需求、恢复蛋白质稳态并促进细胞存活
(适应性 UPR);然而,长期的 ER 应激会导致细胞凋亡。
HSC 中的 UPR 是一种有效的抗纤维化策略,通过破坏蛋白质稳态、促进细胞凋亡、
适应性 UPR 的主要效应物是 ATF6α。我们发现 ATF6α 是必需的。
并足以在体外促进 HSC 激活,而 HSC 特异性的 ATF6α 损失限制了体内纤维形成;
然而,ATF6α 下游的促纤维化机制尚不清楚。
我们对从纤维化 Atf6aHSCΔ/Δ 小鼠中分离的 HSC 进行了 RNAseq,揭示了多个途径的破坏
与 Atf6afl/fl HSC 相比,包括通过自噬、蛋白质维持蛋白质稳态的关键途径
我们努力发现 ATF6α 通过调节蛋白质稳态来驱动纤维形成。
该提案基于 RNAseq 以及患者来源的 HSC 的蛋白质组学数据。
将重点关注 ATF6α 如何通过三种不同的机制调节蛋白质稳态以驱动纤维发生: 蛋白质
降解、促生存信号的调节和蛋白质运输对于错误折叠的蛋白质至关重要。
缓解内质网应激。内质网中错误折叠的蛋白质可能会发生内质网至溶酶体相关的降解(ER-)。
LAD),ERLAD 受体针对错误折叠蛋白进行溶酶体降解。
纤维化 HSC 中受体以 ATF6α 依赖性方式增加 目标 1 将研究 ATF6α 如何调节。
ERLAD 可减少 ER 应激并促进 HSC 存活和纤维形成 其次,ATF6α 对于存活至关重要。
分泌细胞,我们发现 ATF6α 诱导 GADD45A 的表达,GADD45A 是一种与
我们发现 GADD45A 的缺失会限制 HSC 的体外激活,因此目标 2 将研究如何调节这些激酶。
ATF6α 调节 GADD45A 表达并与促生存激酶关联,以促进 HSC 存活和
最后,我们确定了 ATF6α 在 I 型前胶原分泌中的潜在作用。
SORT1。目标 3 将结合体外机制研究、蛋白质组学和体内研究来揭示
ATF6α 对 SORT1 的调节如何促进 I 型前胶原的运输和分泌,从而共同驱动纤维形成。
这些研究将阐明 ATF6α 如何协调信号机制以恢复蛋白质稳态
激活 HSC,并确定限制体内肝纤维化的新治疗靶点。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Jessica L Maiers其他文献
Jessica L Maiers的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Jessica L Maiers', 18)}}的其他基金
Elucidating the role of ATF6α as a critical pro-fibrogenic transcription factor in Hepatic Stellate Cells
阐明 ATF6α 作为肝星状细胞中关键的促纤维化转录因子的作用
- 批准号:
10526974 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 42.65万 - 项目类别:
Elucidating the role of ATF6α as a critical pro-fibrogenic transcription factor in Hepatic Stellate Cells
阐明 ATF6α 作为肝星状细胞中关键的促纤维化转录因子的作用
- 批准号:
10653257 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 42.65万 - 项目类别:
Identifying targetable mechanisms of TMEM38B/TRIC-B in liver fibrosis
鉴定 TMEM38B/TRIC-B 在肝纤维化中的靶向机制
- 批准号:
10216441 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 42.65万 - 项目类别:
Regulation of Hepatic Fibrogeneiss by TANGO1
TANGO1 对肝纤维形成的调节
- 批准号:
9447570 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 42.65万 - 项目类别:
REGULATION OF HEPATIC FIBROGENEISS BY TANGO1
TANGO1 对肝纤维形成的调节
- 批准号:
10319558 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 42.65万 - 项目类别:
REGULATION OF HEPATIC FIBROGENEISS BY TANGO1
TANGO1 对肝纤维形成的调节
- 批准号:
10369343 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 42.65万 - 项目类别:
相似国自然基金
SIRT1通过TXNIP/NLRP3通路促进巨噬细胞自噬在烟曲霉感染中的作用及机制研究
- 批准号:82360624
- 批准年份:2023
- 资助金额:32 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
SPATA18缺失通过调控线粒体自噬及代谢重编程促进肺腺癌进展的作用和机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2023
- 资助金额:48 万元
- 项目类别:
TMAO抑制肝星状细胞自噬与Nrf2/Keap1通路改善肝纤维化进程的作用与机制研究
- 批准号:82304138
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于Nrf2介导ROS-自噬信号通路靶向Paxillin调控黏着斑探究三芪口服 液治疗膜性肾病的作用机制
- 批准号:82305132
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
氨基酸感应器GCN2调控Beclin-1介导的自噬缓解自身免疫性甲状腺炎的作用研究
- 批准号:82370792
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Project 1: Targeting HSPA Proteins in Advanced and Recurrent Endometrial Cancer Therapy
项目 1:针对晚期和复发性子宫内膜癌治疗中的 HSPA 蛋白
- 批准号:
10711636 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 42.65万 - 项目类别:
Characterization of Altered Fatty Acid Trafficking in Triple-Negative Breast Cancer
三阴性乳腺癌中脂肪酸运输改变的特征
- 批准号:
10734556 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 42.65万 - 项目类别:
Effects of Aging on Neuronal Lysosomal Damage Responses Driven by CMT2B-linked Rab7
衰老对 CMT2B 相关 Rab7 驱动的神经元溶酶体损伤反应的影响
- 批准号:
10678789 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 42.65万 - 项目类别:
The natural killer cell response against mouse cytomegalovirus infection
自然杀伤细胞对小鼠巨细胞病毒感染的反应
- 批准号:
10669344 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 42.65万 - 项目类别: